一种大功率间接空冷汽轮机管控系统技术方案

一种大功率间接空冷汽轮机管控系统，涉及汽轮机控制技术领域，针对现有技术中电力行业的状态监测仍处于数字化监测层次，只能够读取显示已有传感器数据，可观性差的问题，包括现场数据采集子系统和技术服务子系统；现场数据采集子系统通过OPC站采集机组实时状态信息，并通过旋转门压缩技术对数据进行压缩存储；技术服务子系统用于对采集的实时数据及存储的历史数据进行分析比对，预测机组经济性及安全状态。本发明专利技术采用上述技术方案提供的大功率间接空冷汽轮机智慧化管控平台，能够实现汽轮机状态监测、故障预警、未知故障分析、故障库自动完善、经济性最优化分析、机组寿命分析等功能，极大的提高了机组运行的经济性、安全性、可视性及可控性。

A control system of high power indirect air cooling steam turbine

【技术实现步骤摘要】
一种大功率间接空冷汽轮机管控系统
本专利技术涉及汽轮机控制
，具体为一种大功率间接空冷汽轮机管控系统。
技术介绍
当前，汽轮发电机组主辅机设备的设计效率已达到较高水平，难以通过优化机组结构提升发电效率，为进一步挖掘汽轮发电机组节能降耗潜力的最佳方案是提高电力生产的智能化管控水平；电力行业的运行及控制仍处在人为操作阶段，主观因素过强导致易出现安全性事故，并且机组经济性无法达到理论最优解；电力行业的状态监测仍处于数字化监测层次，只能够读取显示已有传感器数据，对数据的内在联系及外部扩展工作还不够，电源侧的可观性和可控性不够完善。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对现有技术中电力行业的状态监测仍处于数字化监测层次，只能够读取显示已有传感器数据，可观性差的问题，提出一种大功率间接空冷汽轮机管控系统。本专利技术为了解决上述技术问题采取的技术方案是：一种大功率间接空冷汽轮机管控系统，包括现场数据采集子系统和技术服务子系统；所述现场数据采集子系统通过OPC站采集机组实时状态信息，并通过旋转门压缩技术对数据进行压缩存储；所述技术服务子系统用于对采集的实时数据及存储的历史数据进行分析比对，预测机组经济性及安全状态。进一步的，所所述技术服务子系统包括知识库、数据库、推理机、人机接口、知识获取模块和解释模块，所述知识库用于存储领域知识，所述领域知识包括专家经验、专家知识和常识性知识；所述数据库用于存储领域内的初始数据和推理过程得到的各种信息；所述推理机用于控制和协调专家内核单元；所述人机接口用于接收来自用户的信息并将其翻译成专家内核单元的内部形式，并且能将推理机从知识库中推出的有用知识发送给用户；所述知识获取模块用于根据机组实际情况添加新的知识库模块单元，并为模块单元修改相关测点及权重计算方案，还用于开放接口以完善该汽轮机管控系统；所述解释机构用于对推理机分析结果给出解释。进一步的，所述技术服务子系统对采集的实时数据及存储的历史数据进行分析比对的具体步骤为：A：以外界环境温度、电网的负荷调度为标定参数，确定当前时刻工况；B：在知识库中找到当前工况下所对应的设计参数；C：对比当前时刻工况条件下的实时值与理论值偏差。进一步的，所述技术服务子系统预测安全状态的具体过程为：A：对实时值与理论值偏差进行特征检测，当特征参数达到设定的报警值时触发报警，并开始故障诊断；B：在知识库中找到产生上述偏差的原因，给出解决方案并生成故障报告，最后将报警和诊断信息写入数据库。进一步的，所述知识库包含通流模块、缸温模块、轴封模块、回热模块、膨胀模块和轴瓦模块；所述通流模块存储信息包含：主蒸汽温度、主蒸汽压力、主蒸汽流量、高压排汽温度、高压排汽压力、再热蒸汽温度、再热蒸汽压力、中压排汽温度、中压排汽压力、高压调阀开度、中压调阀开度和负荷量；所述缸温模块存储信息包含：主蒸汽管道壁温、主汽阀壁温、调节阀壁温、调节级金属温度、高压外缸上部金属温度、高压外缸下部金属温度、中压外缸上部金属温度、中压外缸下部金属温度和负荷量；所述轴封模块存储信息包含：高压轴封温度、高压轴封压力、高压轴封金属温度、中压轴封温度、中压轴封压力、中压轴封金属温度、低压轴封温度、低压轴封压力、低压轴封金属温度和负荷量；所述回热模块存储信息包含：各抽汽口温度、各抽汽口压力、各高压加热器端差、各高压加热器疏水温度、各高压加热器入口给水温度、各低压加热器端差、各低压加热器疏水温度、各低压加热器入口给水温度和负荷量；所述膨胀模块存储信息包含：高压绝对膨胀量、高压胀差、低压胀差、主蒸汽温度、主蒸汽压力、主蒸汽流量和负荷量；所述轴瓦模块存储信息包含：各瓦轴振、各瓦瓦振、各瓦回油温度、各瓦支持轴承温度、推力轴承温度、转速和负荷量。进一步的，所述的推理机采用如下的推理流程：A：以负荷量及周边环境因素标定工况；B：根据工况在工况匹配单元取得该工况下应有的设计值；C：将该工况下的设计值与现场实测实时值比对，计算残差值，根据残差值的绝对值由小到大排序，根据序列给出相应权重；D：在知识库内的六大模块中，对各模块所对应的测点权重进行求和，得到每个模块对于设计值偏差的影响因子；E：影响因子最大的模块即为导致出现偏差的原因。本专利技术的有益效果是：本专利技术对电厂采集的大量实时及历史数据深入分析，找到局部最优参数解，预测机组未来趋势，实现通过汽轮机智慧化管控平台保障机组安全、高效运行。本专利技术采用上述技术方案提供的大功率间接空冷汽轮机智慧化管控平台，能够实现汽轮机状态监测、故障预警、未知故障分析、故障库自动完善、经济性最优化分析、机组寿命分析等功能，极大的提高了机组运行的经济性、安全性、可视性及可控性，提升了电站机组智慧化管控水平。附图说明图1是本专利技术系统体系结构图；图2是高级技术服务系统软件结构图；图3是系统分层模块化设计图；图4是数据平台与高级技术模块接口示意图；图5是基于网络的服务系统结构及数据流；图6是服务系统结构图。具体实施方式具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种大功率间接空冷汽轮机管控系统，包括现场数据采集子系统和技术服务子系统；所述现场数据采集子系统通过OPC站采集机组实时状态信息，并通过旋转门压缩技术对数据进行压缩存储；所述技术服务子系统用于对采集的实时数据及存储的历史数据进行分析比对，预测机组经济性及安全状态。本专利技术采用如下方案：1.立足于电厂现有的数据采集和存储设备，利用现有DCS、DEH以及TSI系统，基于INTERNET网络将实时数据进行数据传输、存储、分析和诊断，从而建立一个实时的机组数据采集、振动状态监测、故障诊断和转子寿命分析的技术服务平台。2.采用基于web浏览器的B/S模式进行系统使用和管理，软件平台采用分层模块化设计，将数据平台和高级应用中故障诊断、寿命分析、热力性能分析、安全预警及报表生成等模块进行分离，以便进行单独研发和扩展。3.通过电厂客户端实时采集机组运行数据，经过数据整理、转换、标准化、高效压缩等操作后，按照实时、定时、报警和启停机四种工作模式将数据通过INTERNET网远程传输到存储服务器，统一存储在中心数据库中，借助高效数据压缩技术，实现机组长期运行数据存储；4.通过远程数据采集和通信，以模拟图、数据表、实时趋势、历史趋势等方式对汽轮机振动参数进行监测，提供棒图、趋势图、波形图、频谱图、轴心轨迹图、轴心位置图、升降速图、三维谱图、波德图、极坐标图等丰富的振动分析图谱，辅助专家对机组振动状况进行全面的监测，并对振动故障进行分析和诊断；根据监测结果对异常测点进行实时报警，提醒运行人员采取必要的措施，为机组的安全运行提供可靠的保障；5.能够从振动数据中自动提取故障诊断征兆，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率间接空冷汽轮机管控系统，其特征在于：包括现场数据采集子系统和技术服务子系统；/n所述现场数据采集子系统通过OPC站采集机组实时状态信息，并通过旋转门压缩技术对数据进行压缩存储；/n所述技术服务子系统用于对采集的实时数据及存储的历史数据进行分析比对，预测机组经济性及安全状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种大功率间接空冷汽轮机管控系统，其特征在于：包括现场数据采集子系统和技术服务子系统；
所述现场数据采集子系统通过OPC站采集机组实时状态信息，并通过旋转门压缩技术对数据进行压缩存储；
所述技术服务子系统用于对采集的实时数据及存储的历史数据进行分析比对，预测机组经济性及安全状态。


2.根据权利要求1所述的一种大功率间接空冷汽轮机管控系统，其特征在于所述技术服务子系统包括知识库、数据库、推理机、人机接口、知识获取模块和解释模块，
所述知识库用于存储领域知识，所述领域知识包括专家经验、专家知识和常识性知识；
所述数据库用于存储领域内的初始数据和推理过程得到的各种信息；
所述推理机用于控制和协调专家内核单元；
所述人机接口用于接收来自用户的信息并将其翻译成专家内核单元的内部形式，并且能将推理机从知识库中推出的有用知识发送给用户；
所述知识获取模块用于根据机组实际情况添加新的知识库模块单元，并为模块单元修改相关测点及权重计算方案，还用于开放接口以完善该汽轮机管控系统；
所述解释机构用于对推理机分析结果给出解释。


3.根据权利要求2所述的一种大功率间接空冷汽轮机管控系统，其特征在于所述技术服务子系统对采集的实时数据及存储的历史数据进行分析比对的具体步骤为：
A：以外界环境温度、电网的负荷调度为标定参数，确定当前时刻工况；
B：在知识库中找到当前工况下所对应的设计参数；
C：对比当前时刻工况条件下的实时值与理论值偏差。


4.根据权利要求2所述的一种大功率间接空冷汽轮机管控系统，其特征在于所述技术服务子系统预测安全状态的具体过程为：
A：对实时值与理论值偏差进行特征检测，当特征参数达到设定的报警值时触发报警，并开始故障诊断；
B：在知识库中找到产生上述偏差的原因，给出解决方案并生成故障报告，最后将报警和诊断信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋为平，苏永健，尉坤，徐义巍，黄智敏，张玥，邹婉秋，周子源，王颖，翟彦恺，初世明，董文华，
申请(专利权)人：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，宁夏京能宁东发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23